分子束外延系统

分子束外延系统MBE 可以在某些衬底上实现外延生长工艺，实现分子自组装、超晶格、量子阱、一维纳米线等。可以进行第二代半导体和第三代半导体的工艺验证和外延片的生长制造。 分子束外延系统MBE在薄膜外延生长时具有超高的真空环境，是在理想的环境下进行薄膜外延生长，它可以排除在薄膜生长时的各种干扰因素，得到理想的高精度薄膜。我公司设计制造的分子束外延薄膜生长实验设备，分实验型和生产型两种 ，配置合理，结构简单，操作方便，技术先进，性能可靠，用途多，实用性强，价格相对较低，可供各大学的实验室及科研机构作为分子束外延方面的教学实验、科学研究及工艺实验之用。生产型MBE可用于小批量外延片的制备。功能特点本项目于2005年在国内率先完成了成套MBE的全国产化研发设计和制造，做到自主可控。自主设计MBE超高真空外延生长室、工艺控制系统与软件、RHEED原位实时在线监控仪、直线型电子枪、高温束源炉、束源炉电源、高温样品台、膜厚仪（可计量外延生长的分子层数）等核心部件。可实现第二代半导体（如砷化镓等）和第三代半导体（如碳化硅和氮化镓）的外延生长。设备组成与主要技术指标设备的组成进样室该室用于样品的进出仓，并配置有多样片储存功能。样品库可放六片基片。预处理室该室用于样品在进入外延室之前进行真空等离子剥离式清洗和真空高温除气，及其他前期工艺处理。还用于对外延后的样片进行后工艺处理，如高温退火等等。外延室超高真空洁净真空室，实现分子束外延工艺。主要技术指标进样室极限真空：5.0×10-5Pa样品装载数量：6片（φ2 英寸～φ4 英寸，带样品载具）预处理室极限真空：5×10-7Pa样品台加热温度：室温～ 850℃±1℃（PID 控制）离子清洗源：Φ60；100 ～ 500eV外延室 项目 参数 极限真空 离子泵 8.0×10-9Pa（冷阱辅助） 样品台加热温度 室温～ 1200℃±1℃（PID 控制） 样品自转速度 2 ～ 20 转 / 每分钟（无级可调） 气态离化源 1～3套（氮） 固态束源炉 3 ～ 8 套（根据用户需求配置） Rheed 1套*工艺室部分部件根据客户需求不同，所配置不同。实验型MBE设备组件超高真空直线型电子枪自主研发直线型电子枪，满足超高真空和束源炉法兰接口及安装尺寸的要求；可用于高温难融材料的加热蒸发。超高真空直线型电子枪高能衍射枪及电源束斑0.6mm，高压25kV。光斑在荧光屏上可衍射图像经CCD 相机采集后由计算机进行图像处理。生产型MBE工艺实现使用鹏城半导体自主研发的分子束外延设备生长的Bi2-xSbxTe3。关于鹏城半导体鹏城半导体技术（深圳）有限公司（鹏城半导体），由哈尔滨工业大学（深圳）与有多年实践经验的工程师团队共同发起创建。公司立足于技术前沿与市场前沿的交叉点，寻求创新引领与可持续发展，解决产业的痛点和国产化难题，争取产业链的自主可控。公司核心业务是微纳技术与高端精密制造，具体应用领域包括半导体材料、半导体工艺和半导体装备的研发设计和生产制造。公司人才团队知识结构完整，有以哈工大教授和博士为核心的高水平材料研究和工艺研究团队；还有来自工业界的高级装备设计师团队，他们具有20多年的半导体材料研究、外延技术研究和半导体薄膜制备成套装备设计、生产制造的经验。公司依托于哈尔滨工业大学（深圳），具备先进的半导体研发设备平台和检测设备平台，可以在高起点开展科研工作。公司总部位于深圳市，具备半导体装备的研发、生产、调试以及半导体材料与器件的中试、生产、销售的能力。公司已投放市场的部分半导体设备|物理气相沉积（PVD）系列磁控溅射镀膜机、电子束镀膜机、热蒸发镀膜机，离子束溅射镀膜机、磁控与离子束复合镀膜机|化学气相沉积（CVD）系列MOCVD、PECVD、LPCVD、热丝CVD、ICPECVD、等离子刻蚀机、等离子清洗机|超高真空系列分子束外延系统（MBE）、激光分子束外延系统（LMBE）|OLED中试设备（G1、G2.5）|其它金刚石薄膜制备设备、硬质涂层设备、磁性薄膜设备、电极制备设备、合金退火炉|太阳能薄膜电池设备（PECVD+磁控溅射）团簇式太阳能薄膜电池中试线团队部分业绩分布完全自主设计制造的分子束外延（MBE）设备，包括自主设计制造的MBE超高真空外延生长室、工艺控制系统与软件、高温束源炉、高温样品台、Rheed原位实时在线监控仪（反射高能电子衍射仪）、直线型电子枪、膜厚仪（可计量外延生长的分子层数）、射频源等关键部件。真空度达到2×10-8Pa。设备于2005年在浙江大学光学仪器国家重点实验室投入使用，至今仍在正常使用。设计制造磁控溅射与等离子体增强化学气相沉积法PECVD技术联合系统，应用于团簇式太阳能薄膜电池中试线。使用单位中科院电工所。设计制造了金刚石薄膜制备设备，应用于金刚石薄膜材料的研究与中试生产设备。现使用单位中科院金属研究所。设计制造了全自动磁控溅射设备，可加水平磁场和垂直磁场，自行设计的真空机械手传递基片。应用于高密度磁记录材料与器件的研究和中试。现使用单位国家光电实验室。设计制造了OLED有机半导体发光材料及器件的研究和中试成套装备。现使用单位香港城市大学先进材料实验室。设计制造了MOCVD及合金退火炉，用于GaN和ZnO的外延生长，实现LED无机半导体发光材料与器件的研究和中试。现使用单位南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心。设计制造了磁控溅射研究型设备。现使用单位浙江大学半导体所。设计制造了电子束蒸发仪研究型设备。现使用单位武汉理工大学。团队在第三代半导体装备及工艺方面的技术积累2001年 与南昌大学合作设计了中试型的全自动化监控的MOCVD，用于外延GaN和ZnO。2005年 与浙江大学光学仪器国家重点实验室合作设计制造了第一台完全自主知识产权的分子束外延设备，用于外延光电半导体材料。2006年 与中国科技大学合作设计超高温CVD 和MBE。用于4H晶型SiC外延生长。2007年 与兰州大学物理学院合作设计制造了光学级金刚石生长设备（采用热激发技术和CVD技术）。2015年 中科院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室合作设计制造了金刚石薄膜制备，制备了金刚石电极、微米晶和纳米晶金刚石薄膜、导电金刚石薄膜。2017年-优化Rheed设计，开始生产型MBE设计。-开始研制PVD方法外延GaN的工艺和装备，目前正在进行设备工艺验证。2019年 设计制造了大型热丝CVD金刚石薄膜的生产设备。2021年 MBE生产型设计。2022年 大尺寸金刚石晶圆片制备（≥Φ6英寸）。2023年 PVD方法外延氮化镓装备与工艺攻关。

1. 产品概述：GENxplor® R&D MBE系统获得了化合物半导体制造的CSindustry奖，采用Veeco成熟的3英寸生长室设计，并具有工艺灵活性，非常适合UV LED、高效太阳能电池和高温超导体等新兴技术的材料研究。其高效的单框架设计将所有真空硬件与机载电子设备相结合，使其比其他 MBE 系统小 40%，从而节省宝贵的实验室空间。由于手动系统集成在一个框架上，因此减少了安装时间。GENxplor的开放式架构设计还提高了易用性，提供了对积液池的便捷访问，并且与其他MBE系统相比，更容易进行维护。直径达 3 英寸的衬底上的高质量外延层电子束温度加热器（1850°C）单帧架构提高了易用性，提供了便捷的源访问和增强的可服务性高效的一体化设计将手动系统与机载电子设备相结合，与其他 MBE 系统相比，可节省 40% 的实验室空间非常适合对各种材料进行前沿研究，包括砷化镓、氮化物和氧化物Molly® 软件集成了简单的配方编写、自动生长控制和始终在线的数据记录可选的 Nova&trade 超高温基板加热器，可在 1850° 下提供经过验证的性能可直接扩展到 GEN20&trade 、GEN200® 和 GEN2000® MBE 系统

1 产品概述: Riber分子束外延（MBE）系统是一款在半导体及光电子领域广泛应用的先进设备，以其高精度、高纯度和低温生长的特点而著称。该系统能够在超高真空环境下，通过精确控制分子束的流量和速度，实现原子层级的材料沉积，从而生长出具有优异性能的薄膜材料。Riber公司作为该领域的领先者，其MBE系统涵盖了多种型号，如MBE 6000-Multi和4英寸中试生产系统等，以满足不同规模和需求的生产场景。2 设备用途： 半导体制造：Riber MBE系统可用于生长高质量的半导体材料，如GaAs、InP、GaN等，这些材料是制造晶体管、二极管、激光器等微电子器件的关键。通过MBE技术，可以精确控制材料的组分、厚度和界面结构，从而优化器件的性能。 光电子器件：在光电子领域，Riber MBE系统可用于制造太阳能电池、LED、光电探测器等器件。利用MBE技术生长的量子点等结构，可以显著提升这些器件的光电转换效率和性能稳定性。 量子点研究：MBE系统还广泛应用于量子点的研究和生产中。量子点是一种具有独特光电特性的纳米材料，通过MBE技术可以精确控制其尺寸、形状和组分，从而制备出性能优异的量子点材料。3 设备特点 高精度沉积：Riber MBE系统能够实现原子层级的材料沉积控制，确保薄膜的高质量和均匀性。这种高精度沉积能力使得MBE系统在制造高性能微电子和光电子器件方面具有独特优势。 高真空环境：系统配备先进的真空系统，提供超高真空环境，有效减少杂质和污染，保证晶体沉积的纯度和质量。 低温生长：MBE技术采用低温生长方式，有效避免界面原子的互扩散和缺陷的形成，从而生长出高质量的薄膜材料。 多源端口设计：部分型号如4英寸中试生产系统可配备多个源端口，以满足不同材料的沉积需求，有助于生长复杂的半导体结构。